扣式锂离子电池的制备操作规程
锂离子电池生产流程
锂离子电池生产流程锂离子电池是一种广泛应用于移动电子设备、电动车辆和储能系统等领域的重要能量储存设备。
其生产过程经历了多个关键步骤,包括原材料准备、正负极材料制备、电池组装和测试等环节。
本文将详细介绍锂离子电池的生产流程。
首先,锂离子电池的生产过程始于原材料的准备。
其中,正极材料通常采用氧化物,如钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂等;而负极材料则常使用石墨或硅等物质。
此外,电解质和隔膜也是锂离子电池的重要组成部分,它们分别用于电池的导电和隔离功能。
这些原材料的质量和性能直接影响着最终电池产品的性能和稳定性。
其次,正负极材料的制备是锂离子电池生产的关键环节之一。
正极材料的制备过程包括搅拌、干燥、成型和烘烤等步骤,以确保其具有良好的导电性和结构稳定性。
而负极材料的制备则需要进行球磨、混合和成型等工艺,以提高其比表面积和充放电性能。
此外,电解质和隔膜的制备也需要严格控制工艺参数,以保证其在电池运行过程中的安全性和稳定性。
随后,正负极材料和电解质等组件将被送往电池组装车间进行装配。
在这一阶段,工人们需要按照严格的操作规程,将正负极片、隔膜和电解质等组件层层叠加,并采用特定的压合工艺,以确保电池内部的紧凑结构和良好的电池性能。
此外,电池的封装和连接也是电池组装过程中需要重点关注的环节,以确保电池的安全性和可靠性。
最后,装配完成的电池将进行严格的测试和质量控制。
其中,包括电池容量测试、循环寿命测试、高低温性能测试和安全性能测试等。
这些测试将确保电池产品符合相关的标准和规定,以满足不同应用场景的需求。
综上所述,锂离子电池的生产流程包括原材料准备、正负极材料制备、电池组装和测试等多个环节。
每个环节都需要严格控制工艺参数和质量标准,以确保最终产品具有良好的性能和稳定性。
随着科技的不断进步,锂离子电池的生产工艺也在不断优化和改进,以满足不断增长的市场需求和环保要求。
锂离子电池生产工艺流程
锂离子电池生产工艺流程锂离子电池是一种典型的新能源电池,它具有高能量密度、长循环寿命、无污染等优点,因此在电动汽车、移动通讯、储能等领域得到了广泛的应用。
而锂离子电池的生产工艺流程对电池的性能和品质有着至关重要的影响。
下面将详细介绍锂离子电池的生产工艺流程。
首先,锂离子电池的生产工艺流程包括正极材料的制备、负极材料的制备、电解液的配制、电池的装配等几个主要环节。
正极材料一般采用氧化物,如钴酸锂、锰酸锂、三元材料等,其制备过程包括原料的配比、混合、成型、烘干等步骤。
而负极材料一般采用石墨或石墨烯等材料,其制备过程包括原料的筛分、混合、成型、烘干等步骤。
电解液是锂离子电池中的重要组成部分,其配制过程包括原料的称量、混合、搅拌、过滤等步骤。
电池的装配是将正极、负极、隔膜、电解液等材料按照一定的工艺流程组装成电池的过程。
其次,锂离子电池的生产工艺流程中需要严格控制各个环节的工艺参数,以确保电池的性能和品质。
在正极材料的制备过程中,需要控制原料的配比、烘干温度、成型压力等参数;在负极材料的制备过程中,需要控制原料的筛分粒度、混合时间、烘干温度等参数;在电解液的配制过程中,需要控制原料的纯度、配比、搅拌时间等参数;在电池的装配过程中,需要控制组装压力、隔膜的厚度、电解液的注入量等参数。
只有严格控制这些工艺参数,才能保证电池的性能和品质稳定。
最后,锂离子电池的生产工艺流程还需要注重安全和环保。
在生产过程中,需要加强安全生产教育,提高员工的安全意识,严格执行操作规程,做好安全防护措施,确保生产过程安全可靠。
同时,还需要加强环保意识,优化工艺流程,减少废水、废气、废固的排放,推动清洁生产,实现循环经济,减少资源浪费,保护环境。
综上所述,锂离子电池的生产工艺流程对电池的性能和品质有着至关重要的影响。
只有严格控制各个环节的工艺参数,注重安全和环保,才能生产出性能稳定、品质优良的锂离子电池,满足不同领域的需求。
希望本文的介绍能够对锂离子电池的生产工艺流程有所帮助,也希望锂离子电池行业能够不断创新,推动新能源产业的发展。
最详细扣式电池极片制备和电池组装教程
最详细扣式电池极片制备和电池组装教程扣式电池是一种常见的锂离子电池。
它由正极片、负极片、隔膜和电解液组成。
下面是一个详细的扣式电池极片制备和电池组装的教程。
1.正极片制备:a.准备正极材料,通常使用氧化钴、氧化锰等材料。
将正极材料和聚合物粘结剂混合均匀,加入适量的导电剂,形成浆料。
b.将浆料涂覆在铝箔或不锈钢片上,形成正极片。
c.正极片烘干,以去除浆料中的溶剂。
2.负极片制备:a.准备负极材料,通常使用石墨。
将负极材料和聚合物粘结剂混合均匀,加入适量的导电剂,形成浆料。
b.将浆料涂覆在铜箔或不锈钢片上,形成负极片。
c.负极片烘干,以去除浆料中的溶剂。
3.隔膜制备:a.准备隔膜材料,通常使用聚合物薄膜。
b.切割适当大小的隔膜片。
4.电解液制备:a.准备电解液,通常为含锂盐的有机溶液。
5.电池组装:a.将正极片、隔膜和负极片依次叠放在一起。
b.在电极片叠放的结构上,滴加适量的电解液。
c.将电极片叠放结构卷曲,形成电池芯。
d.用铝箔或铜箔固定电池芯的两端。
e.将电池芯放入金属外壳中,并密封外壳。
6.充电和放电:a.将装配好的电池连接到适当的电子设备或充电器上,进行充电。
在充电过程中,锂离子从正极向负极运动,完成电池的充电。
b.在使用过程中,将电池连接到电子设备上,锂离子从负极向正极运动,释放能量,完成电池的放电。
扣式电池的制备和组装过程需要进行严格的操作和控制,以确保电池的性能和安全性。
在制备电池极片时,需要精确控制材料的比例和混合均匀度。
在电池组装过程中,需要保持环境洁净,并且正确固定电池芯和密封外壳,以防止电解液外泄和电池短路。
通过以上制备和组装步骤,我们可以制备出高性能和安全的扣式电池。
这种电池广泛应用于便携式电子设备、电动工具、电动车等领域,为人们的生活提供了方便和便捷。
扣式锂离子电池制作过程及蓝电设备使用ppt课件
Note: Ni, Na等易于氧化的物质需要封住,以免误操作造成氧化。
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2. 小仓 A.物品放入手套箱:
(1)如果不知道小仓内是否充满高纯Ar气体: 充气-抽真空;循环3次→充气,使得内仓压力为 0.
(2)打开外仓门前一定要确认: (a)确认内仓门关闭 (b)小仓不处于真空状态
(3)打开外仓门,把需要过度的物品放入小仓,关闭外仓门 (4)进行三次抽真空、补充高纯Ar气 (5)确认外仓门关闭,抽气阀关闭,充气使小仓压力为0,将物 品移入内仓;关闭仓门,抽真空。
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三、擀膜法 (Wet method)制备的活性物质膜的锂电池装备 纽扣:2032
1. 将擀膜法制作的薄膜干燥之后用铳(Φ6mm)切割成小圆片并称重; 2. 将切割好的圆片放置在集流体(已称重)上( Φ10mm,不锈钢/Al/Cu/Ni foam等,
100目,0.11x100x100mm),用镊子背部压平; 3. 将有薄膜的集流器放置在手动压机上,用10-20MPa的压力压实
Note:以上步骤与正常的电池安装过程相反,所以最后测试时,电池的正负极要反接。
重点:测试时候 锂片接负极(—)。
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锂离子电池负极材料Cu2O的制备及电化学性
电解液 张家港国泰华荣, LB-303 天津金牛/comcontent_detail/&FrontComContent_list011315556567314CurrentIds=f3d2a13f-43f3-4694-a8d1-4eb10811fe48__9231fe53a864-45f1-846e-11d133d41540&comContentId=9231fe53-a864-45f1-846e11d133d41540&comp_stats=comp-FrontComContent_list01-1315556567314.html 深圳科晶 LBC-305-1 (LiPF6 1mol/l DMC:EC:EMC=1:1:1) 1mol/L
实验八 锂离子电池制备及性能测试实验指导书
实验一:锂离子电池制备及性能测试实验学时:6实验类型:综合实验要求:必修一、实验目的(1)了解锂离子二次电池的工作原理;(2)了解电解质溶液的导电机理和锂离子电池电极材料的合成方法;(3)掌握扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程;(4)掌握锂离子电池电性能测试方法。
二、实验内容扣式锂离子电池电极的制备工艺及电池的装配过程和扣式锂离子电池电化学性能测试。
三、实验原理、方法和手段液态锂离子二次电池通常采用层状复合氧化物为正极,人造石墨或者天然石墨为负极,充放电过程中通过锂离子的移动实现。
以商品化的液态电解质锂离子电池为例,如下图1- 1,正极材料和负极材料分别为LiFePO4和石墨,以LiPF6- EC-DEC为电解液,其电池工作原理如下:锂离子电池实质上是一种锂离子浓差电池,正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。
正极材料是一种嵌锂式化合物,在外界电场作用下化合物中的Li 从晶体中脱出和嵌入。
当电池充电时,Li+离子从正极嵌锂化合物中脱出,经过电解质溶液嵌入负极化合物晶格中,正极活性物处于贫锂状态;电池放电时,Li+则从负极化合物中脱出,经过电解质溶液再嵌入正极化合物中,正极活性物为富锂状态。
为保持电荷平衡,充放电过程中应有相同数量的电子经外电路传递,与Li+一起在正、负极之间来回迁移,使正、负极发生相应的氧化还原反应,保持一定的电位。
工作电位与构成正、负极的可嵌锂化合物的化学性质、Li+离子浓度等有关。
在正常充放电过程中,负极材料的化学结构不变。
因此,从充放电反应的可逆性看,锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。
锂离子电池在工作电位与构成电极的插入化合物的化学性质、Li+的浓度有关。
充电:LiFePO4 - xLi+ - xe- →xFePO4 + (1-x)LiFePO4放电:FePO4 + xLi+ + xe- →xLiFePO4 + (1-x)FePO4图1- 1. 锂离子电池工作原理,LiFePO4为正极,石墨为负极.研究表明,Li+的脱嵌过程是一个两相反应,存在着LiFePO4和FePO4两相的转化,充电时,铁离子从FeO6层面间迁移出来,经过电解液进入负极,发生Fe2+→Fe3+的氧化反应,为保持电荷平衡,电子从外电路到达负极。
锂离子扣式电池的工作原理
锂离子扣式电池的工作原理
锂离子扣式电池的工作原理是利用锂离子在正负极之间的相互迁移来实现电能的存储和释放。
该电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极材料通常采用锂钴酸锂(LiCoO2),此材料具有较高的比容量和较好的循环稳定性。
负极材料使用石墨,因其具有可逆嵌锂特性和良好的循环稳定性。
当电池处于充电状态时,通过外部电源将正极上的锂离子从正极分解出来,并通过电解质中的离子传导剂移动到负极。
在负极,锂离子嵌入石墨层结构中,将电能储存起来。
当电池被使用时,电流开始从负极流向正极,锂离子从石墨层结构中解嵌并向正极迁移。
在正极,锂离子与正极材料中的氧发生反应,释放出电子,从而产生电能供应外部电路使用。
锂离子在正负极之间的迁移是通过电解质中的离子传导转移实现的。
同时,为了防止正负极直接接触而引起短路,隔膜被放置在正负极之间,起到电解质的隔离作用。
扣式电池制作规程-负极
材料所扣式电池制作规程1 适用范围本规程适用于负极材料石墨。
2 扣式电池制作工艺流程扣式电池的制作工艺流程如下:活性物质铝箔极片电解液3 配件和仪器配件:电解液;金属锂片;隔膜;滤纸;电池壳(CR2032);垫片以及弹片;N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP,电池级);聚偏二氟乙烯(PVDF);乙炔黑;铜箔;抽纸;无水乙醇;生料袋;塑封带。
仪器:惰性气体手套箱(水分,O2≤5ppm);烘烤设备(电烤锅、烘箱);压片机;切片机;刮刀;封口机;电子天平(0.1mg);锂离子电池电化学性能测试仪(电压0v~5v,电流0.01 mA~10mA);生化培养箱;磁力搅拌器。
4 实验步骤4.1准备工作4.1.1配胶将PVDF粉末装入烧杯中(烧杯口需要用铝箔包好)在100℃的烘箱中进行烘烤,时间≥12h。
将PVDF与NMP按照质量比1:9的比例进行量取,放入250毫升烧杯中。
然后用保鲜膜将瓶口封好,放在磁力搅拌器上进行搅拌,搅拌时间≥12h。
4.1.2烘烤相关物品4.2配料配料的比例为:活性物质:导电剂(super-p):粘结剂= 85:5:10(质量比)。
操作步骤:配料前先将物料、铜箔、镊子等材料放入烘箱中150度烘2小时以去除其水分。
准确称取负极材料、导电剂、PVDF与NMP的混合溶液然后用保鲜膜封住杯口,用磁力搅拌器搅拌1h。
4.3搅拌4.4涂布4.4.1先用无水乙醇把刮板擦净,再把裁下的铜箔(长度15~20cm)平铺在刮板上,用无水乙醇擦净铝箔表面,在铝箔上端写好编号、日期。
4.4.2将搅拌好的浆料倒在铜箔上部,用刮刀匀速从顶部刮至底部。
4.4.3将涂好的极片放置在加热板上,电压打到5档左右烘干,以极片明显变色为宜,约5min。
4.4.4把烘干的片放置于80℃烘箱内烘烤6h,再转入真空烘箱中110℃烘烤8-12h。
4.5极片制作4.5.1切片取出已烘好的极片,裁取约2cm宽,并裁好一张同样大小的纸,使涂有活性物质的一面与纸贴合(避免掉料)。
扣式锂离子电池的制备及性能测试综合实验设计
关键词 :扣式锂离子 电池 ;电池装配 ;综合实验
中 图分 类 号 : 0 6 4 6 文献标识码 : A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 — 4 3 0 5 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 0 5
Pr e p a r a t i o n a n d p e r f o r ma n c e t e s t i n g o f c o i n— ‘ t y p e l i t h i u m i o n b a t t e r y we r e d e s i g n e d t o c h e mi c a l c o mp r e h e n s i v e e x p e r i me n t
t hi s e x p e r i me n t i s t o u n de r s t a n d t h e s y nt h e t i c me t h o d o f c a t h o de ma t e ia r l s,t h e b a s i c s t r uc t u r e o f b a t t e r — Y a n d t he t e s t i n g me t h o d o f t h e b a t t e r y. Ke y wor ds:c o i n—t y p e l i t h i u m i o n b a t t e y ;b r a t t e y r a s s e mbl y;c o mp r e h e ns i v e e x p e ime r n t
ZHOU Xu e —c h o u
( C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e s ,F u j i a n A g r i c u l t u r e a n d F o r e s t r y U n i v e r s i t y , F u z h o u 3 5 0 0 0 2 ,C h i n a )
实验八锂离子电池制备及性能测试实验指导书
实验⼋锂离⼦电池制备及性能测试实验指导书实验⼀:锂离⼦电池制备及性能测试实验学时:6实验类型:综合实验要求:必修⼀、实验⽬的(1)了解锂离⼦⼆次电池的⼯作原理;(2)了解电解质溶液的导电机理和锂离⼦电池电极材料的合成⽅法;(3)掌握扣式锂离⼦电池电极的制备⼯艺及电池的装配过程;(4)掌握锂离⼦电池电性能测试⽅法。
⼆、实验内容扣式锂离⼦电池电极的制备⼯艺及电池的装配过程和扣式锂离⼦电池电化学性能测试。
三、实验原理、⽅法和⼿段液态锂离⼦⼆次电池通常采⽤层状复合氧化物为正极,⼈造⽯墨或者天然⽯墨为负极,充放电过程中通过锂离⼦的移动实现。
以商品化的液态电解质锂离⼦电池为例,如下图1- 1,正极材料和负极材料分别为LiFePO4和⽯墨,以LiPF6- EC-DEC为电解液,其电池⼯作原理如下:锂离⼦电池实质上是⼀种锂离⼦浓差电池,正负电极由两种不同的锂离⼦嵌⼊化合物组成。
正极材料是⼀种嵌锂式化合物,在外界电场作⽤下化合物中的Li 从晶体中脱出和嵌⼊。
当电池充电时,Li+离⼦从正极嵌锂化合物中脱出,经过电解质溶液嵌⼊负极化合物晶格中,正极活性物处于贫锂状态;电池放电时,Li+则从负极化合物中脱出,经过电解质溶液再嵌⼊正极化合物中,正极活性物为富锂状态。
为保持电荷平衡,充放电过程中应有相同数量的电⼦经外电路传递,与Li+⼀起在正、负极之间来回迁移,使正、负极发⽣相应的氧化还原反应,保持⼀定的电位。
⼯作电位与构成正、负极的可嵌锂化合物的化学性质、Li+离⼦浓度等有关。
在正常充放电过程中,负极材料的化学结构不变。
因此,从充放电反应的可逆性看,锂离⼦电池反应是⼀种理想的可逆反应。
锂离⼦电池在⼯作电位与构成电极的插⼊化合物的化学性质、Li+的浓度有关。
充电:LiFePO4 - xLi+ - xe- →xFePO4 + (1-x)LiFePO4放电:FePO4 + xLi+ + xe- →xLiFePO4 + (1-x)FePO4图1- 1. 锂离⼦电池⼯作原理,LiFePO4为正极,⽯墨为负极.研究表明,Li+的脱嵌过程是⼀个两相反应,存在着LiFePO4和FePO4两相的转化,充电时,铁离⼦从FeO6层⾯间迁移出来,经过电解液进⼊负极,发⽣Fe2+→Fe3+的氧化反应,为保持电荷平衡,电⼦从外电路到达负极。
最详细扣式电池极片制备和电池组装教程
终于找到了!史上最详细扣式电池极片制备和电池组装教程2018-11-13 V 微算云平台实验室锂离子扣式样品电池,包括半电池(half cell,正极极片/金属锂片、负极极片/金属锂片)、全电池(正极极片/负极极片)以及对称电池(正极极片/正极极片、负极极片/负极极片)。
扣式电池由成套的扣式电池壳及内部组件构成,不锈钢电池壳电化学稳定性好、密封性良好、尺寸较小、组装较为简单、价格便宜、适用温度为40~80℃,适合大量测试使用。
最近国内外企业开始研制高通量扣式电池自动组装设备,用于电池关键材料的批量加速验证和研发。
一般的扣式电池壳型号有CR2032、CR2025、CR2016等,实验室中常采用CR2032 型电池壳(即直径为20 mm,厚度为3.2 mm)。
扣式电池壳用后则报废,需增加金属回收环节以免浪费和污染环境。
还有一种可重复使用的电池——Swagelok电池,又称为模拟电池,也经常用于实验室测试,其电池壳采用不锈钢外壳和聚四氟乙烯内胆,可重复使用。
Swagelok型电池拆解便捷,适合用于电池拆解分析。
但模拟电池相对成本较高,且组装出一致性较好的电池需要规范的训练和一定经验。
一套CR2032 型电池壳包括:负极壳,弹片,两个垫片。
组装一个扣式电池的基本步骤包括:制浆、涂布、烘干、裁片、组装。
下面进行详细解释。
极片的制备实验室用极片制备过程可分为混料和涂覆两个步骤。
其中混料工艺主要包括手工研磨法和机械混浆法,涂覆工艺则包括手工涂覆和机械涂覆。
实验室进行混料时,依据供料的多少来确定采用手工研磨法或机械混浆法,如活性材料的质量在0.1~5.0 g时建议采用手工研磨法,活性材料的质量超过5.0 g时,建议采用实验室用混料机进行混料。
实验室中每次混浆量有限,常采用手工涂覆,当浆料足够时可采用小型涂覆机。
整个极片制作过程需要在干燥环境下进行,所用材料、设备都需要保持干燥。
图1为手工混料、手工涂覆方法制备极片过程,包括材料准备、活性材料和导电剂的称取和研磨、加入黏结剂、浆料研磨、取出浆料手工涂布极片、极片烘烤等步骤。
组装扣式电池步骤及所需材料
扣式电池组装相关知识前言任何一种新的电池材料的开发通常经过实验室研发、小试、中试以及规模放大和商业化应用五个阶段。
其中实验室研发阶段是对材料性能测试、验证以及价值判断的必要阶段。
因为实验室的测量数据除了具有重要的科研价值外,还有助于在早期开发阶段判断某些材料及电池体系是否具有实际应用价值及商业开发价值。
实验室扣式电池除了用于对现有材料的性能进行检测之外,还用于对新材料、新工艺产品进行初步的电化学性能测试与评价,正确的组装扣式电池对该材料的开发与制备、全电池设计与应用有着重要意义。
一、扣式电池材料基本介绍锂离子扣式电池主要由以下几部分组成:正极壳、负极壳、(正/负)极片、隔膜、垫片、弹片、电解液。
常用的正规的商品扣式电池CR2032中的C表示正极是MnO2,还有BR系列,B表示正极是氟化碳。
C或者B代表扣电体系,R代表电池外形为圆形。
前两位数字为直径(单位mm),后两位数字为厚度(单位0.1 mm),取两者的接近数字。
例如CR2032 的大略尺寸为直径20 mm,厚度 3.2 mm。
1.1 电池壳下图为CR2032扣式电池电池壳,正极壳较大,负极壳为表面有网状结构且较小,所以一般组装过程从负极壳开始。
图1 CR2032扣式电池正极壳(左),负极壳(右)1.2 极片极片的制备工艺对电化学性能能否充分发挥有重要影响,我们会在2.1中重点讲解,此处简要介绍。
下图为正极材料所制备的极片。
图2 正极片(左)与铝箔(右)锂离子电池极片的正、负极集流体分别为铝箔和铜箔。
如果选用单面光滑的箔材,往往在粗糙面上进行涂布,以增加集流体与材料之间的结合力。
箔材的厚度要求不严格,但对箔材的面密度均匀性有比较高的要求。
硅基负极材料一般选用涂碳铜箔以提高黏附性,降低接触电阻,以增加测试结果的重现性,提高充放电循环性能。
什么样的极片才是好极片?应该满足这几方面:(1)浆料涂布均匀,观察不到明显的厚度不均匀,特别薄的地方甚至能观察到亮色的铝箔;(2)极片保持完整圆形未受损坏,周围尽量没有毛刺;(3)极片涂布区域没有颗粒物并且没有明显的掉粉现象。
锂金属扣式电池组装流程
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锂离子电池制作、表征和性能测试综合实验指导书
锂离⼦电池制作、表征和性能测试综合实验指导书锂离⼦电池制作、表征和性能测试综合实验⼀、实验⽬的1、掌握锂离⼦电池正负极电极⽚的制备技术。
2、了解纽扣式锂离⼦电池的装配技术。
3、了解并掌握纽扣式锂离⼦电池的测试表征技术(充放电测试、CV测试及交流阻抗测试等)并会处理分析测试数据。
4、了解锂离⼦电池正极和负极材料种类,掌握区别锂离⼦电池材料的⽅法(例如SEM、XRD、电池充放电特性等)。
5、掌握成品电池的测试⽅法,会分析成品电池的测试数据。
⼆、实验原理锂离⼦电池主要由正极、负极、电解液和隔膜等⼏个部分组成。
⽬前商⽤的锂离⼦电池正极材料主要是磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂和三元材料;负极是碳材料组成,如MCMB,天然⽯墨等;隔膜采⽤具有微细孔的有机⾼分⼦隔膜,如美国Celgard隔膜;电解液由有机溶剂和导电盐组成,有机溶剂采⽤碳酸⼄烯酯、碳酸⼆甲酯等,导电盐采⽤LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiBF4等。
负极的集流体为铜箔,正极的集流体铝箔。
通常使⽤的粘结剂为聚偏氟⼄烯(PVDF)等。
使⽤粘结剂把⽯墨、钛酸锂等负极材料粘附在铜箔上做成薄膜作为负极。
由于正极材料导电性不好,故必须加⼊导电炭⿊材料。
按照⼀定的配⽐,把活性料、炭⿊和PVDF混合均匀,加⼊适量溶剂制成具有⼀定流动性的胶状混合物,在铝箔上均匀涂布,经真空⼲燥后即可作为正极。
正负极都必须采⽤可以使Li+嵌⼊/脱出的活性物质,其结构⽰意图如图1所⽰:图1 ⼆次锂离⼦电池结构⽰意图由于扣式锂离⼦电池(CLIB) 质量轻、体积⼩,更能满⾜现代社会⽤电设备的⼩型化和轻量化的要求,⽬前CLIB 已商品化,主要⽤作⼩型电⼦产品电源,如:电脑主板、MP3 ⼿表、计算器、礼品、钟表、玩具、蓝⽛⽿机、PDA、电⼦匙、IC 卡、⼿摇充电⼿电筒等产品中,寿命可达5~10 年。
另外, CLIB 较圆柱形和⽅形锂离⼦电池成本低,封⼝容易,设备要求简单,因此,近年来很多电池公司、⼤专院校和科研院所的研发部门对开发CLIB 越来越重视。
纽扣电池的制作流程
纽扣电池的制作流程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:纽扣电池是一种常见的纽扣形状的电池,通常用于小型电子设备,如手表、计算器、遥控器等。
它的制作过程并不复杂,但需要经过多道工序才能完成。
下面将详细介绍纽扣电池的制作流程。
第一步:材料准备制作纽扣电池所需的材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、密封材料等。
正极材料通常为锂钴酸锂、锂铁磷灰石等,负极材料为石墨或硅等。
电解液通常是碳酸锂或聚合物电解质。
密封材料一般为铝箔和聚丙烯。
第二步:正负极生产正负极是纽扣电池中最重要的部分,它们的制作质量直接影响到电池的性能和寿命。
正负极的生产一般包括混合、涂布、干燥、切割等工序。
正极主要由正极活性物质、导电剂和粘结剂混合而成,然后通过涂布机涂布在铝箔上,经过干燥后切割成适当尺寸。
负极的生产工序与正极类似。
第三步:电芯制造将正负极片和电解液一起卷成管状,形成电芯,然后通过高温焊接封口。
焊接完成后,通过真空密封或浇注密封等方法封装成电芯,保证电芯内部密封性良好,以防止电解液泄漏。
第四步:成品测试制作完成的纽扣电池需要进行各项测试,包括电压测试、内阻测试、循环寿命测试等。
只有通过严格的测试,确保电池质量合格后,才会被包装出厂。
第五步:包装出厂通过自动包装机将成品电池按规定数量包装成标准包装盒,然后装箱出厂。
在进行包装过程中要确保电池不受挤压和震动,以免影响电池性能。
纽扣电池的制作工艺相对简单,但其中包含了许多关键环节,每个环节都必须严格控制,以确保电池的质量和性能。
在生产过程中要遵循严格的操作规程,采用先进的生产设备和技术,确保电池的质量和安全性。
只有如此,才能生产出符合标准的优质纽扣电池,为广大消费者提供可靠的能源供应。
第二篇示例:制作纽扣电池的原材料主要有锂金属、锂化合物、聚合物电解质、金属箔、隔膜等。
首先需要准备的原材料是锂金属和锂化合物,它们是纽扣电池的正、负极材料。
然后是聚合物电解质,它可以有效地传导电荷并且保证电池的安全性。
扣式锂离子电池制作过程及蓝电设备使用
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电动对辊机--MSK-2150:13800,压片厚度: 0—1.5mm;压片宽 度: 0~150mm; 辊轧速度: 50mm/s 4“精密电动轧机MSK-MR100A: 11000,轧制厚度:0—1.8mm;最大辊压宽度 是100mm;进料速度:40mm/s MSK-HRP-MR100B:轧辊间隙可调:0 — 1.8 mm;轧辊转速:65 mm / second; 最大辊压宽度是100mm;
大仓
小仓
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1. 大仓
(1) 确认内仓门关闭---打开气阀放气---打开大仓
(2) 真空泵:关闭大仓----打开真空泵—抽气 自动抽真空 次数:3 第一次:5 分钟 第二次:5 分钟 第三次:10 分钟。
Note: Ni, Na等易于氧化的物质需要封住,以免误操作造成氧化。
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=150mAh/gX5mgX85%X2+100uAh=1375uAh
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保存数据位置 备份数据位置,以防止突然断电等情况
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设置保存数据名称
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1. 在整个测试程序运 行结束前设置活性物 质参数可以得到比容 量;否则无法获得比 容量。
2. 可以在测试中使用 过程参数重置修改测 试程序。
DMC: Dimethyl carbonate,张家港国泰华荣) (6)电极膜(隔膜):聚丙烯(C elgard2320 )/玻璃纤维; (7)吸液膜(滤纸Φ16 mm ) (8)锂片(Li):用刮刀将锂片的两面刮去氧化层,用铳( Φ12 mm )切割成小圆形 (9)加上电池盖子(不能使用金属镊子夹电池上下电极,以免短路,可用绝缘镊子) (10)用电池封口机压实(放置4-5小时使得电解液分散均匀后,可以进行测试,)
实验5 锂离子电池装配及表征----实验报告
实验5 锂离子电池装配及表征一.锂离子电池的工作原理锂离子电池是在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池基础上发展来的。
在锂离子电池中,正极是锂离子嵌入化合物,负极是锂离子插入化合物。
在放电过程中,锂离子从负极中脱插,向正极中嵌入,即锂离子从高浓度负极向低浓度正极的迁移;相反,在充电过程中,锂离子从正极中脱嵌,向负极中插入。
这种插入式结构,在充放电过程中没有金属锂产生,避免了枝晶,从而基本上解决了由金属锂带来的安全问题。
在充放电过程中,锂离子在两个电极之间来回的嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”(Rocking Chair Batteries),它的工作原理如图 1.1所示。
二.锂离子电池的制备工艺和需要注意的问题1.制备工艺流程配料----和膏-----涂板----干燥-----冲片-----压片-----扣式电池的组装(具体过程见讲义)2.需要注意的问题(思考题第一题)扣式锂离子电池制备工艺的关键是和膏、电极制备、电池装配及封口。
研究发现, 和膏及电极制备工艺对活性物质是否掉粉有重要影响, 而电池的装配和封口工艺则是影响扣式锂离子电池充放电性能的主要因素。
(1)当正极原料配比固定时,对极片质量影响最大的便是搅拌过程,搅拌方法选择不好将会导致极片的导电性降低和极片掉粉,极片掉粉将会直接影响电池容量等。
搅拌方式有超声波搅拌、磁力搅拌、强力搅拌以及手工研磨。
经研究发现采用强力搅拌和超声波搅拌得到的极片质量最好,而在本实验中我们使用的搅拌效果最差的手工研磨,这很难得到好的结果。
所以在和膏时要注意搅拌方式的选择。
(2)干燥温度和时间选择不适也会导致极片掉粉,干燥的目的是为了除去膏体中大量的溶剂NMP 以及在配膏过程中吸收到的水分,温度和时间都应选择合适。
(3)压片时压力要选择适中,压片的目的主要有两个: 一是为了消除毛刺, 使极片表面光滑、平整, 防止装配电池时毛刺穿透隔膜 引起短路; 二是增强膏和集流体的强度, 减小欧姆电阻。
锂二氧化锰扣式电池
锂二氧化锰扣式电池1. 介绍锂二氧化锰扣式电池是一种常见的锂离子电池,也被称为锰酸锂电池。
它具有高能量密度、较长的使用寿命和良好的放电性能等特点,因此广泛应用于各种便携式电子设备,如手机、笔记本电脑和数码相机等。
2. 结构锂二氧化锰扣式电池由正极、负极和隔膜组成。
•正极:正极由二氧化锰(MnO2)组成,它是一种高效的正极材料,具有良好的反应活性和较高的比容量。
正极还包含导电剂和粘结剂,以提高导电性和结构稳定性。
•负极:负极通常由石墨材料制成,它具有较低的比容量但较高的稳定性。
负极也包含导电剂和粘结剂。
•隔膜:隔膜位于正负极之间,用于防止两者直接接触。
隔膜通常由聚合物材料制成,具有良好的离子传导性能。
3. 工作原理锂二氧化锰扣式电池的工作原理基于正负极之间的锂离子在充放电过程中的迁移。
充电过程:1.在充电开始时,外部电源将正极连接到正极端子,负极连接到负极端子。
2.此时,锂离子从正极向负极迁移,同时负极释放出电子。
3.正极中的二氧化锰发生氧化反应,释放出氧气。
4.锂离子在负极上被嵌入到石墨层中,同时接受来自外部电源的电子。
放电过程:1.在使用过程中,外部电路连接到正负极端子上。
2.此时,锂离子从石墨层中脱嵌,并向正极迁移。
3.正极中的二氧化锰发生还原反应,接受来自负极的电子。
4.锂离子与氧气结合形成锂氧化物,并释放出能量。
4. 优势和应用•高能量密度:由于锰酸锂具有较高的比容量,锂二氧化锰扣式电池具有较高的能量密度,能够提供更长的使用时间。
•长寿命:锂二氧化锰扣式电池具有较长的循环寿命,可以重复充放电数百次而不损失性能。
•良好的放电性能:锂二氧化锰扣式电池在高放电率下仍能提供稳定的电压输出,适用于需要高功率输出的设备。
由于以上优势,锂二氧化锰扣式电池被广泛应用于各种便携式设备和消费电子产品。
它们被用于手机、笔记本电脑、数码相机、无人机等设备中,为用户提供可靠的能源支持。
5. 使用与维护注意事项•避免过度充放电:过度充放电会影响锂二氧化锰扣式电池的寿命和性能。
纽扣电池的制作、组装与测试
纽扣电池的制作、组装与测试一、实验目的:(1)了解纽扣电池的组成与机构;(2)掌握纽扣电池的组装原理;(3)掌握纽扣电池的性能测试方法;二、实验步骤及原理:2.1 负极材料的混浆、涂膜、压片、成形在深圳科晶生产的真空烘箱中以110℃,-0.1Mpa,保温5h的条件将焦粉和石墨化样品干燥;按质量比焦粉(石墨):CMC(羧甲基纤维素钠,深圳科晶提供,电池级):导电剂(C65,深圳科晶提供,电池级):SBR(聚苯乙烯丁二烯共聚物,深圳科晶提供,电池级)=100:1.3:1.3:2.6,水(超纯水):乙醇=80:10,依次加入焦粉(石墨)、CMC、导电剂、水和乙醇的混合物,每加一种样品之前,都要将原先的混合物混合均匀,再行添加,加入SBR混合均匀;用厚度尺寸为150um的涂膜器将其均匀的涂覆在9um铜箔上;在120℃真空(真空度为-0.1Mpa)下干燥6h;用对辊机以3Mpa压制成型,最后裁剪成直径为1cm的圆片。
2.2 CR2016型扣式电池的组装以金属锂为对电极,在充满干燥氩气的手套箱中组装成CR2016型扣式电池。
其组装顺序为正极壳—极片—电解液—隔膜纸—电解液—锂片—负极壳。
封口压强为50kg/cm3。
2.3 电池的容量测试将组装好的电池在手套箱内静置12h后取出,按正负极一致的顺序将电池夹好,使用武汉产的蓝电测试系统对纽扣电池进行比容量测试。
采用恒流充放电的方式,循环次数为20次,电流密度为50mA/g,电位为0~2.5V,扫描速率为0.1mV/s。
2.4 电池的倍率性能测试采用和电池比容量测试一样的测试方法,对电池进行倍率性能测试。
测试采用的是恒流充放电,只是这里指的恒流是在一定循环次数内的恒流,并不是全过程。
其参数设置为电流密度为50mA/g,循环10次;电流密度为100mA/g,循环10次;电流密度为200mA/g,循环10次;电流密度为500mA/g,循环10次;电流密度为1000mA/g,循环10次;电流密度为50mA/g,循环10次。
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用电安全提示:所有用电设备开启使用前,应检查其有无漏电或接触不良现象,以保证用电安全!
1. 目的
规范扣式锂离子电池制作程序,正确使用和维护仪器,保证检测工作顺利进行并保证操作人员人身安全和设备安全。
2. 适用范围
适用于CR2032扣式电池的组装。
3. 操作步骤
材料处理
A)研磨
将10g左右样品在玛瑙研钵均匀研磨30min。
B)过筛
将上述研磨材料过325目筛网,同时测试样品SEM和粒度。
制备负极片
A)制浆
按照浆料制作的流程,准确称取去离子水、SBR、CMC、导电剂和负极等物料进行混合,高速搅拌2h,确认烧杯壁没有物料飞溅,保证浆料比例正确。
B)涂布
将上述浆料采用150的挂板细度计。
C)烘烤
将极片放入真空烘箱,90°烘烤24h。
D)辊压
将极片放入辊压机,进行辊压。
准备扣式电池壳
用酒精擦拭CR2032扣式电池壳、集电器、支撑片(弹簧片),然后置于烘箱中采用60℃烘1h。
冲片
将正极片或负极片置于烘箱中干燥,一般采用120℃,干燥24h。
然后取出用模具把电极片冲成一定直径的小圆片。
冲片时模具下压要快,且注意机械伤害。
称量
称片。
挑选工序中制得的小圆片进行称量。
称量天平精度为十万分之一。
要尽量采用没有毛刺、褶皱、缺角等问题的小圆片,极片偏差最好为±。
在天平称量读数时天平门必须关闭,以免空气流动影响读数,读
数时同时注意实验台不能震动,不能把潮湿或有腐蚀性的物体直接放在天平上称量,称量时必须精确。
二次干燥
在一定温度下干燥极片(60℃烘1h),主要是除去冲片和称量时在空气中操作所吸收的水分。
裁剪隔膜
隔膜应该可以恰好装入电池壳,要求整体平整、形如满月、边缘圆滑,恰好可以和电池壳的内壁紧密贴合。
采用电脑绘制大小的圆圈,打印出来,将隔膜按照此圆进行裁剪。
采用60℃烘烤24h。
手套箱内组装电池
表手套箱组装电池的必备物品
注:容量较大的手套箱可事先这些存储电池部件,更清洁
将所有原料入箱前,先按照操作规程打开真空泵。
原料入进箱舱门后,严格按照操作规程进行排气-进气操作,至少三次。
建议在手套箱内专门放一块打磨边角的玻璃作为操作区,以防试剂腐蚀手套箱。
电解液对于手套和手套箱内壁的腐蚀比较严重,应该尽量避免操作失误。
组装电池的过程,都在已经严格进行了排气-进气操作的手套箱中,严格隔绝任何可能的氧化、潮湿等干扰。
扣式电池的层堆次序如下两种(由下至上):
|负极壳|弹簧片|集电器|锂片|电解液|隔膜|电解液|正极片|正极壳|
此次序严格按照电池的原理设计,与工业锂离子电池的结构相一致。
具体的组装步骤参见下面的表。
电池封口
在手套箱中组装好电池后,装入密封袋或者用保鲜膜盖住,然后将电池从手套箱中拿出,采用MRX-SF120液压式纽扣电池封口机进行封口,封口机保持80-90 kg/c㎡压力5秒即可完成封口。
注意保持封口操作环境湿度在30%以下。
表锂离子扣式电池组装步骤。